[发明专利]一种计及可再生能源的微电网分布式调度方法

权利要求书

1.一种计及可再生能源的微电网分布式调度方法，其特征在于：包括以下步骤：

Step1：定义最小化系统运行总成本为目标函数，定义目标函数中包含的系统参数，包括：常规发电单元、可再生能源发电单元、储能单元三种成本函数；

Step2：定义功率平衡约束、发电单元出力限制约束；

Step3：进行完全一致性算法计算，寻找目标电网发电单元的最优解；

所述的Step1具体步骤如下：

Step1.1：微电网经济调度旨在最小化系统运行总成本，算法目标函数具体描述如下：

式中：F表示系统运行总成本，$；F_r表示可再生能源发电单元的运行总成本，$；F_c表示常规发电单元的运行总成本，$；Fs表示储能单元的运行总成本，$；f_ri(P_ri)和P_ri分别表示第i个可再生能源发电单元的运行成本和出力，$、MW；f_ci(P_ci)和P_ci分别表示第i个常规发电单元的运行成本和出力，$、MW；f_si(P_si)和P_si分别表示第i个储能单元的运行成本和出力，$、MW；n_r、n_c、n_s分别表示各类发电单元的总数；

Step1.2：定义可再生能源发电单元成本函数：可再生能源发电单元的运行成本不仅包括直接运行成本，还包括单元出力受限的惩罚成本，具体描述如下：

式中：P_ri代表第i个可再生能源发电单元的出力，a_i、分别表示第i个可再生能源发电单元的二次项、一次项、常数项成本参数，ρ_i表示第i个可再生能源发电单元的不妥协因子，P_ri^M和P_ri^m分别表示第i个可再生能源发电单元的出力上限和下限；

为了简化表达，上式可描述如下：

式中：b_i,c_i代表简化表达后的可再生能源发电单元成本函数的一次项系数、常数项；

Step1.3：定义常规发电单元的成本函数：常规发电单元的运行成本以二次函数形式描述如下：

式中：a′_i、b′_i、c′_i表示第i个常规发电单元的成本参数；

Step1.4：定义储能单元成本函数：储能单元的运行成本可以用二次函数形式描述如下：

式中：a″_i、表示第i个储能单元的成本参数；

为了简化表达，上式可描述如下：

式中：b″_ic″_i代表简化表达后的储能单元成本函数的一次项系数、常数项；

上述步骤Step1.2-1.4顺序不分先后。

2.根据权利要求1所述的一种计及可再生能源的微电网分布式调度方法，其特征在于：所述的Step2具体步骤如下：

Step2.1：系统运行时需满足功率平衡等式约束，具体描述如下：

式中：ΔP表示系统功率偏差，MW；P_D表示系统负荷需求，MW；P_L表示系统传输损耗，MW；其中，P_L表示可描述如下：

式中：β_ri表示第i个可再生能源发电单元的损耗系数；β_ci表示第i个常规发电单元的损耗系数；β_si表示第i个储能发电单元的损耗系数；

Step2.2：发电单元运行时还需满足出力限制不等式约束，具体描述如下：

式中：P_ci^M和P_ci^m分别表示第i个常规发电单元的出力上限和下限；

式中：P_si^M和P_si^m分别表示第i个储能单元的出力上限和下限。

3.根据权利要求2所述的一种计及可再生能源的微电网分布式调度方法，其特征在于：所述的Step3具体步骤如下：

Step3.1：采用分布式算法计算各发电单元增量成本最优解λ_i＝λ^*，分布式算法迭代公式如下式所示：

式中：λ_i表示第i个发电单元的增量成本，λ_i′表示λ_i的导数,λ_j(t)代表t时刻第i个发电单元的相邻节点j的增量成本,λi(t)代表t时刻第i个发电单元的增量成本；

Step3.2：假定Ω＝{i∈V|P_iP_i^m∪P_iP_i^M}表示出力超出限制的发电单元集合，则有：

式中：P_i^M代表所有发电单元的出力上限，P_i^m代表所有发电单元的出力下限，P_i^*代表第i个发电单元的最优出力，λ_i^*代表第i个发电单元的最优增量成本，σ_i表示第i个发电单元的损耗惩罚因子；

若对于所有的发电单元均有时，则算法结束并输出最优解；

Step3.3：若对于任一的发电单元i∈Ω时，则发电单元出力初值修正如下：

式中：P_i(0)代表第i个发电单元在0时刻的出力计算结果，β_i代表第i个发电单元的损耗系数；

Step3.4：当发电单元时，按步骤重新计算新的收敛解，并返回步骤3.2再次判断，直至结果收敛得到最优解，算法结束。